Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động 1 - Bài 13: Phương pháp IMC. Bộ điều khiển dự báo Smith - Đỗ Tú Anh

Nội dung text: Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động 1 - Bài 13: Phương pháp IMC. Bộ điều khiển dự báo Smith - Đỗ Tú Anh

1. Lý thuyết Điều khiểntựđộng 1 Phương pháp IMC Bộđiềukhiển dự báo Smith ThS. Đỗ Tú Anh Bộ môn Điềukhiểntựđộng Khoa Điện, Trường ĐHBK HN
2. 13-1 Phương pháp IMC Đặc điểmcủaphương pháp •Cấutrúcbộđiềukhiểnbao gồmcả mô hình toán họccủa đốitượng • Đốivớimộtsố dạng mô hình đốitượng, bộđkthiếtkế theo phương pháp IMC có dạng củabộđkPID Phương pháp IMC Gs() r(t) IMC (1) u(t) y(t) GsDK ()= 1(Gs)G(s) _ GIMC(s) G(s) − IMC _ Gs() Bộđiều khiển r(t) Bộđiều khiển y(t) _ _ GIMC(s) G(s) Gs() IMC Internal Model Control Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
3. 13-2 Phương pháp IMC (tiếp) GsDK ()G()s Mong muốn Gsk ()= =1 (2) 1(+ GsDK )G(s) 1 Thế (1) vào (2), ta được Gs()G()s =1 ⇔= Gs() IMC IMC Gs() Bộđk IMC trong thựctế 1 • Đốitượng có pha cựctiểu Gs()= G ()s IMC Gs() L 1 T chọn đủ nhỏđể bộ lọcít ảnh hưởng đến động với Gs()= L L r họccủahệ thống (1 +TsL ) r chọn để bộđk“khả thi” • Đốitượng không có pha cựctiểu Gs()= G−+()s G ()s trong đó Gs() − thành phầncópha cựctiểu Gs+ ()thành phần có pha không cựctiểu Khi đó 1 GsIMC ()= GL ()s Gs− () Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
4. 13-3 Bộđiều khiểndự báo Smith Đặc điểmcủaphương pháp •Là phương pháp thiếtkế bộđkPID kếthợpbùtrễ cho đốitượng có trễ lớn •Sử dụng khi mô hình hàm truyền đạtcủa đốitượng đủ chính xác Bộđkdự báo Smith B Từ sơđồ cấutrúc ở hình bên, ta có −−Ls Ls YsFH ()=+G()s U ()s (G0 (s)e − G(s)e )U ()s Ys()= G()s U ()s NếuvGs()= G0 ()s à L = L thì FH 1 Nhưng vì Us()= −Ls Y ()s và Gs()= G0 ()s Gs0 ()e 1 Ls nên YsFH ()==G()s −Ls e Y ()s Gs0 ()e Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
5. 13-4 Bộđiều khiểndự báo Smith (tiếp) yFH(t) = y(t+L) và tín hiệuhồitiếplàdự báo của tín hiệu đầura Do đó, việcthiếtkế bộđiềukhiển GDB(s) có thể dựa trên mô hình không có trễ Gs() Sử dụng các phương pháp thiếtkế bộđiều khiểnPID đãbiết Nhậnxét r(t) Bộđiều khiển y(t) G (s) −Ls Biến đổisơđồ _ _ DB Gs()= G0 ()s e trên về sơđồ sau. Gs()(1− e−Ls ) Gs() Gs()= DB DK −Ls 1(+−GGDB s)(1 e ) Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện